[实用新型]一种新能源汽车驱动电机的油冷散热结构

说明书

技术领域:

本实用新型涉及电动机，尤其涉及电动机的散热技术，特别是一种新能源汽车驱动电机的油冷散热结构。

背景技术:

新能源汽车驱动电机具有功率密度高、运行效率高、调速范围宽等优点，从而广泛应用于新能源汽车等工业应用中。根据驱动电机的冷却方式，散热结构主要有风冷结构、水冷结构和油冷结构。近年来随着新能源汽车领域对驱动电机高功率密度和高转速的不断追求，电机绕组铜损密度和定转子铁心的铁损密度很大，一般的水冷系统很难及时带走如此大的热量，过高的电机温度导致绕组烧毁，转子磁钢退磁、轴承漏油等等系列严重问题。

为了解决高功率密度汽车驱动电机的散热问题，电机采用冷却油直接冷却的方式，可以很好的保证电机的热性能。但是目前所采用的油冷散热结构，无法满足新能源汽车上高功率密度电机对散热效果和结构紧凑的要求。

发明内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点，提供一种能快速散热的汽车驱动电机油冷散热结构，具有较好的经济性和可靠性且结构简单紧凑。

本实用新型的这种新能源汽车驱动电机的油冷散热结构，包括电机壳体、端盖、转轴、定子铁心、转子铁心、绕组和动平衡板，端盖封盖在电机壳体的两端，转轴通过轴承安装在两端端盖的轴孔内，所述的转子铁心固定设置在所述的转轴上，所述的动平衡板设置在转子铁心的两端，其中，所述电机壳体内壁正上方沿轴向设置有油管安装槽，所述油管安装槽内安装有油管，所述油管下部等距设置有两个以上数目的喷嘴，电机壳体内壁上设置有三条沿轴向等距分布的加强筋，所述的定子铁心与所述的加强筋过盈配合并与电机壳体内壁之间形成两条圆环状油道，位于两侧的加强筋底部开有出油孔，电机壳体底部开有出油嘴，所述出油嘴联通设置在两条圆环状油道之间。

进一步的，所述喷嘴尺寸为Φ3.0mm。

进一步的，所述喷嘴有11对，其中5对喷嘴对准绕组端部，6对喷嘴对准圆环状油道。

进一步的，所述圆环状油道位于电机壳体内壁一侧为类波纹状结构。

进一步的，所述类波纹状结构为半径分别为89mm和86.5mm的圆柱面交替组成。

本实用新型的工作原理是：位于电机壳体顶部油管上的喷嘴将冷却油直接淋到电机发热源绕组的端部和两个圆环状油道内定子铁心的外圆面上，避免了接触热阻，喷射在绕组端部的冷却油被高速转动的转子甩到内层绕组上，在冷却转子铁芯的同时也能冷却内层绕组，进入圆环状油道中冷却油利用圆环状油道内类波纹状结构，形成厚薄不一、流速不均的湍流油层，带走定子铁心和绕组产生的热量。流到电机壳体底部的冷却油通过加强筋上的出油孔流入出油嘴，最后通过出油嘴流出电机完成一次热交换。

本实用新型和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本实用新型通过在电机壳体和定子铁芯之间设置圆环状油道，并采用类波纹状结构形成湍流油层，大大提高了汽车驱动电机的冷却效果，在保证电机热性能的同时，提高了电机的功率密度，具有散热效果好，结构简单紧凑的优点。

附图说明：

图1是本实用新型的整体结构示意图

图2是本实用新型的侧面结构示意图

图3是本实用新型的正面结构示意图

图4是本实用新型的油管结构示意图

图5是本实用新型的电机壳体结构示意图

具体实施方式：

实施例1:

如图1至图5所示，本实用新型的新能源汽车驱动电机的油冷散热结构，油管1固定在电机壳体2的油管安装槽15内，喷嘴3从左到右分别对准绕组5的非出线端、定子铁心4和绕组5的出线端。定子铁心4与机壳2上的加强筋12为过盈配合。转轴8、转子铁心9、动平衡板10和轴承7等部件组成的转子系统通过过盈配合装配在端盖6上。端盖2通过螺钉与电机壳体2连接。

油管1两侧对称分布22个Φ3.0的喷嘴3,两对喷嘴对准绕组5的非出线端，六对喷嘴对准圆环状油道13，三对喷嘴对准绕组5的出线端。电机壳体2上有三条加强筋12，用来跟定子铁心4进行过盈配合，并起到传递扭矩及轴向力的作用，加强筋12的强度通过有限元仿真模拟验证。电机壳体2上凸出来的三条加强筋12之间的内圆面为非等半径的面，半径分别为89mm和86.5mm交替的圆柱面。这些面与定子铁心4的外圆面(半径为85mm)形成两条宽的厚薄不一的圆环状油道13。在加强筋12的底部开有出油孔14，电机两端部的冷却油从出油孔14流向圆环状油道13，最后通过出油嘴11流出电机。

此实施例中电机油冷散热结构采用本实用新型的技术方案，冷却油能直接淋到电机发热源绕组5的端部和定子铁心4的外圆面，避免任何接触热阻。同时外圆面为类波纹状结构16的厚薄不一的圆环状油道13使冷却油增加了湍流成份。因此相对现有技术方案，通过有限元仿真分析在相同工况条件下电机的冷却效果能提高15％，并且整个油冷电机结构简单紧凑。